淺談剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

于海躍

吉林東北亞國際工程技術集團有限公司 吉林長春 130000

時代在進步，科技在發展。人們的生活觀念也在不斷更新。當下人們對于建筑質量和性能的要求越來越高。相比過去單一的建筑結構，人們還要在追求建筑穩定性的同時，考慮到建筑本身的美觀性。在城市化進程和農村人口大規模向城市遷移的背景下，建筑行業得到了迅速發展，建筑設計在滿足現代人對于質量、美觀等因素的要求下，使用各種先進的建筑結構設計來滿足用戶的需求，其中剪力墻建筑結構設計展現出了較大的優勢，這也就在很大程度上推動了剪力墻結構設計在建筑結構設計中的廣泛應用。

1 剪力墻結構設計的概述

在現代建筑的結構設計當中，剪力墻結構設計已經成為建筑設計當中的重要組成部分。就目前的發展趨勢來看，未來剪力墻結構設計必然成為未來建筑設計的發展趨勢。剪力墻結構設計是在建筑設計當中充當墻體的作用，起到對整個建筑的支撐作用。一般情況下，建筑當中所使用的墻體材質大多都是以鋼筋混凝土為主，這種結構設計能夠代替原有的主體結構承擔起整個建筑的負荷，這種結構設計相比傳統的房梁和支撐柱的設計更加美觀，其支撐效果也更勝以往。除此之外，剪力墻結構設計所帶來的經濟效益也非常高。在實際的房屋建筑過程當中，利用剪力墻結構設計能夠大幅度降低建筑的建設成本。正由于剪力墻結構擁有如此卓越的性能以及能產生巨大的經濟收益而被廣泛應用于建筑行業當中。從整體上看，剪力墻結構設計的優點有許多，若將整個建筑設計都采納這種設計必然能夠在節省大量建筑成本的情況下，建設出性能卓越、美觀且質量不錯的建筑，但事實卻相反，剪力墻結構在建筑使用上存在著次數限制，一旦過度使用便會影響到建筑的使用壽命。在考慮建筑抗震性能時，必須要注意到地震傾覆力矩結構所能承受的力是剪力墻結構的兩倍，因此，建筑工作者在使用剪力墻結構時要考慮到全面，將剪力墻結構控制在合適的使用范圍內，讓其發揮最大的價值[1]。

2 剪力墻結構設計遵循的原則

2.1 調整樓層間的剪力系數

剪力墻結構性能卓越，但是在其投入使用方面，建筑工作人員需要進行實行考察和分析，不能進行盲目的設計，以防止剪力墻結構的濫用而影響到整個建筑的質量。工作人員的需要根據剪力墻的結構特點選擇其最合適的設計方法，以便發揮剪力墻結構的最大優勢。剪力墻結構功能的發揮受施工技術的影響，所以為了保證其功能的正常發揮，在建筑結構設計時一定要考慮影響其功能發揮的各個因素，從而保證剪力墻結構設計的規范性和合理性。在建筑設計過程中，為了減少建筑結構本身承受的載荷，提高建筑的抗震性能。需要在建筑結構設計中減少剪力墻結構的使用，并同時要減少地震傾覆力對剪力墻結構的作用強度，最佳的方法便是在剪力墻結構的中間進行開洞處理，這樣可以增加剪力墻結構的剛性強度，進而整體上提高建筑樓層間的最小剪力系數。這樣做的目的是為了降低建筑的施工成本[2]。

2.2 調整樓層層高與最大位移

為了防止建筑在建設過程當中發生扭曲和變形問題，在考慮使用剪力墻結構時一定要考慮到各個樓層間之間出現的剪切變形和扭轉變形問題，處理這類問題時要注意到合理控制豎向構件的使用數量，若是在建筑過程當豎件過多，就很容易會加大建筑結構設計中剪力墻結構的比重，從而造成剪力墻結構使用的不科學[3]。

3 剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用

3.1 合理布置平面

建筑設計當中剪力墻的設計要遵循勻稱的設計原則，通常情況下最好沿著主軸方向進行雙向或者多向布置。這樣的設計可以最大程度上將側面墻結構的剛度和質量與中心點重合，這樣的結構設計就避免了剪力墻扭轉的現象發生。若是剪力墻結構設計中的抗側力剛度過大，而為了發揮剪力墻抗側承載力，保證側向剛度在可控的范圍內，這需要工作人員增加剪力墻結構的設計間距。

3.2 處理好大墻肢

剪力墻除了有著良好的承載性和抗震性外，其本身也具有一定的延展性。延展性只發生在剪力墻結構的高度和長度比大于數三的時候，這時剪力墻結構便顯示出延性，本身也容易發生彎曲和變形。延性的特點可以有效減少脆性剪切的破壞程度。為了減少建筑裂縫的出現，施工人員便可以采用剪力墻結構的延性，提高整個墻體配筋的支撐能力。在地震發生時，剪力墻長度過大，大墻肢和小墻肢很容易遭受破壞。解決這個問題的最佳方法便是在建設剪力墻設計中開計算洞設混凝土墻，從而提高小墻肢的配筋能力[4]。

3.3 剪力墻的配筋設計

眾所周知，剪力墻結構性能很少，但是其在建筑當中有著使用限制次數。過多的剪力墻結構只會破壞其結構。但是在實際的施工當中，不可避免的會增加剪力墻的使用上限。在這種情形下，為保證剪力墻結構的穩定性，需要的是合理設計水平方向和豎向方向配筋。

3.4 重視邊緣構件的處理

剪力墻的邊緣構建有兩種材料組成，分別是約束邊緣構件和構造邊緣構件。這兩種邊緣構件應用于不同的建構情境。在面對一二級剪力墻時可以適時的加強墻體上方的處理。在三非抗震性能當中可以加強底部位置的軸壓比，同時選擇適合的邊緣性構建進行處理。而在高層建筑和重荷下的軸壓比大于平均值時則可以選用與約束性的邊緣構建處理。

4 結語

總的來說，剪力墻結構設計已經成為了未來建筑結構設計的發展方向。優化剪力墻結構，提升剪力墻的質量可以大大降低建設成本，提高施工的經濟效益。